实验室是国内大气科学领域唯一专门从事中小尺度灾害性天气研究和人才培养的重要基地。实验室总体定位是：针对我国主要中尺度灾害性天气，研究其发生发展演变规律，建设监测和观测平台，发展监测和预报预测理论与技术，为提高我国气象防灾减灾能力提供有力支撑。

中小尺度天气系统是众多重大气象灾害的直接制造者，对其的预报、预测是国家防灾救灾体系中重要组成部分。中小尺度天气系统与大尺度天气系统的主要差别是空间尺度小、生命史短、发展速度快，因此，其形成机理和预报一直是大气科学研究的国际难题。实验室一直致力于该领域的理论研究，形成了针对中小尺度灾害性天气精细结构和发展演变机理的系统性、原创性理论成果，多次获得省部级科研一等奖，并多次获特邀在国际重要学术会议上报告展示。在理论研究基础上，实验室在物理过程参数化、资料同化和集合预报方法等灾害性天气预报预测关键技术方面也取得了创新性显著的成果，多项技术被国际知名的中尺度模式采用，并在气象业务部门广泛应用，直接服务于国家防灾减灾的重大需求。

近年来，围绕全球变化背景下灾害性天气演变机理前沿问题，实验室大力推进“天气-气候-大气物理与大气环境”的交叉融合。一方面，建设集成多过程观测的地球系统综合观测平台，拥有了从气溶胶、云微物理到动力过程的综合观测能力，被世界天气研究计划等多个国际计划作为重要观测平台。另一方面，从地球系统背景下探讨灾害性天气的孕育环境和背景，阐明了高低纬过程导致我国天气气候异常的机制，提出了影响西太台风异常活动的新关键气候因子，为国家应对气候变化与防灾减灾提供了重要科学支撑。

在过去几年中，实验室研究成果多次应用于国内高影响强对流灾害事件的调查和重大活动筹划举办等，为政府报告提供决策支撑。实验室承担国家战略规划和政策咨询的能力显著提高,先后参加了中国气象局多个发展战略报告和咨询报告的撰写，为科研成果迅速响应国家天气监测和预测服务的重大需求提供了快捷通道。